问题——复合污染特征增强,治理亟需“看得更清、判得更准” 近年来,城市大气污染呈现颗粒物与臭氧交织、一次污染与二次生成并存、局地排放与区域输送叠加的特点;仅依靠常规站点对PM10、PM2.5、臭氧等指标的地面监测,往往难以回答“污染从哪里来、空中如何演变、何时会加重或消散”等关键问题。尤其在污染过程启动和发展阶段,污染物在垂直方向的分布、边界层高度变化以及外来输送的贡献,直接影响预警研判与应急措施的精确性。沈阳推进大气复合污染立体监测超级站建设,正是针对治理中的“信息盲区”补短板、强支撑。 原因——从“浓度监测”走向“机理监测”,以立体化观测破解溯源难题 沈阳大气复合污染立体监测超级站占地300余平方米,配备各类监测设备近40台套,形成从地面到高空的综合观测能力。核心设备之一为三维激光雷达,可对地面至约5公里高空的颗粒物进行连续扫描,呈现污染物在垂直方向的分布、运动方向与浓度变化。通过对边界层高度及其昼夜变化的刻画,技术人员可判断污染积聚与扩散条件,识别污染过程是“本地生成”为主还是“外来输送”占比更高,从而提高趋势研判的科学性。 针对夏季臭氧污染易发、二次化学反应活跃等特点,超级站配置了臭氧垂直探测设备,能够对更高空域的臭氧分布开展监测,并对周边一定范围进行连续观测,为臭氧污染的成因辨识、过程跟踪和峰值预报提供关键依据。臭氧的形成与氮氧化物、挥发性有机物等前体物排放以及气象条件密切对应的,立体监测与多要素数据叠加,有助于把握臭氧生成的时空特征,为差异化治理提供数据支撑。 影响——组网联动看清“来龙去脉”,让联防联控更有针对性 超级站并非单点运行。为继续厘清区域传输对城市空气质量的影响,沈阳在与铁岭、本溪、辽阳等方向的传输通道布局边界监测站,形成“1个超级站+3个边界站”的监测网络。当出现污染过程时,综合比对各站点污染物浓度变化、风场与传输特征,可更准确识别污染物输入方向、传输强度及影响时段,从而为区域协同减排、差异化管控提供依据。 从区域大气治理实践看,单城治理难以完全应对跨区域传输带来的压力。通过组网监测把“输入”和“本地贡献”区分开来,既能减少“一刀切”带来的治理成本,也有利于推动周边城市在重污染应对、工业源管控、移动源治理诸上形成更高效的协同机制,提升联防联控的科学化水平。 对策——“化验”污染物成分,推动治理从“控浓度”向“控来源”深化 在超级站内,针对二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物等气态污染物,配套建设了多类自动化监测设备;针对颗粒物,则配置了组分分析仪器,可对金属元素、水溶性离子、元素碳与有机碳等进行细分测定。通过这些“成分指纹”,可在污染过程中快速识别主要贡献源和二次转化特征:例如,元素碳往往与燃煤不完全燃烧或机动车燃油燃烧有关;硫酸盐、硝酸盐与铵盐等二次无机组分的变化,可反映二次生成在颗粒物升高中的作用。把“浓度变化”与“组分变化”结合起来,能够更准确地回答“该控谁、怎么控、控到什么程度”的问题,为差异化、精细化管控提供可操作依据。 在此基础上,沈阳已构建由国控、省控、市控站点及超级站共同组成的多层次大气监测网络,站点总数达40余个,基本实现对空气质量全天候、多要素的实时监控。监测体系的完善,有助于提高预警预报准确率,增强重污染过程应对的时效性,也为依法监管、绩效评估与政策优化提供更坚实的数据底座。 前景——以数据驱动治理能力现代化,促进空气质量持续改善 面向下一阶段大气治理,监测能力的提升将进一步推动治理模式升级:一是以立体观测和组分数据为支撑,提升污染过程的机理识别水平,增强对臭氧与细颗粒物协同控制的科学性;二是以区域传输识别为基础,完善跨区域联动响应机制,形成更精准的减排清单和应急措施;三是推动监测数据与气象、排放清单、遥感等信息深度融合,提升预测预报与决策支持能力,实现从“事后处置”向“事前预防、过程管控”转变。随着监测网络持续完善和数据应用不断深化,沈阳空气质量改善基础将更加稳固,精细化治理水平有望提高。
这座“环保天眼”的建成运行,标志着东北地区环境监测能力迈上新台阶,也说明了我国环境治理从经验判断向科技赋能的转型;监测网络与数字技术的深度融合,将推动大气污染防治更加精准高效,为东北全面振兴筑牢生态屏障。正如专家所言:“读懂天空的语言,才能守护好大地的呼吸。”